Zentripetalkraft < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:57 So 26.09.2004 | | Autor: | knasi |
Folgendes Problem:
Die Kurve einer Rennbahn mit r=20m soll für die Geschwindigkeit von v=40km/h überhöht werden. (Resultierende aus Gewichts- und Zentrifugalkraft (aus der Sicht des Wagens) senkrecht zur Strasse)
Der nötige Überhöhungswinkel der Strasse liegt bei 32,2° so weit komme ich selber noch.
Aber wie groß ist die größte Geschwindigkeit, die in der Kurve möglich ist, ohne dass der Wagen seitlich abgleitet, wenn der Haftreibungskoeffizient f=0,7 beträgt? Bitte mit dem Rechenweg sonst ist es sinnlos.
Wär nett wenn mir einer weiterhelfen könnte, ich habe schon einige Leute danach gefragt aber niemand hat mich weiter gebracht.
|
|
| |
|
ansatz zur bestimmung der maximalgeschwindigkeit:
prinzipiell:
reibungskraft = zentripetalkraft / nach v umformen
da es aber eine rennbahn mit einer geneigten eben ist, muss du den winkel noch berücksichtigen..
du musst dir also entweder noch ein parallelogramm denken oder ein rechtwinkliges dreieck, damit den den winkel mit einbauen kannst..mithilfe einer winkelfunktion kannst du die obige gleichung anpassen..
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:47 So 26.09.2004 | | Autor: | knasi |
soweit war ich selber auch schon.
Ich habe schon alle wirkenden Kräfte eingezeichnet, weiß aber noch immer nicht den lösungsweg. Die wirkenden Kräfte die das Abrutschen des Wagens bewirken sind wie gesagt um rund 32° gekippt, parallel bzw senkrecht zur Fahrbahn, also die abrutsch- und anpresskraft.
Doch es fällt mir schwer, die Resultierende aus Gewichts- und Zentripetelkraft zu berechnen, da ich weder einen Winkel noch die Geschwindigkeit habe, die beide ja voneinander abhängig sind. Mit steigender Geschwindigkeit vergrößert sich ja auch der winkel über den man mit dem Tangenssatz die Resultierende berechenn kann.
Aus dieser Resultierenden gehte dann ja wieder die anpresskraft senkrecht zur Fahrbahn und der die Abrutschkraft paralel zur Fahrbahn hervor. (Oder seh ich das falsch?)
|
|
|
| |
|
Den Winkel hast du ja schon berechnet!
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:06 So 26.09.2004 | | Autor: | knasi |
aber doch nur den winkel für die geschwindigkeit von 40km/h. Bei der gesuchten Geschindigkeit ist der winkel doch wieder größer da die zentrifugalkraft zunimmt.
|
|
|
| |
|
Schau dir meinen weiteren Beitrag an!
Der Winkel wird berechnet ohne die Berücksichtigung der Reibung. Wenn die Geschwindigkeit weiter ansteigt, kommt die Reibung hinzu. Erst wenn auch die Reibung überwunden ist, gleitet das Fahrzeug ab.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 22:22 So 26.09.2004 | | Autor: | knasi |
danke :)
|
|
|
| |
|
Hallo erstmal...
Normalkomponente Tangentialkomponente
-------------------------------------------------------------------------------------------------
Gewicht [mm]mg\cos\alpha[/mm] [mm]mg\sin\alpha[/mm]
Zentrifugalkraft [mm]\bruch{mv^{2}}{r}\sin\alpha[/mm] [mm]\bruch{mv^{2}}{r}\cos\alpha[/mm]
Tangentialkomponente des Gewichtes = Tangentialkomponente der Zentrifugalkraft
Von hier ergibt sich (zur Kontrolle):
[mm]\tan\alpha=\bruch{v^{2}}{gr}[/mm]
Wenn ein Fahrzeug mit größere Geschwindigkeit als 40 km/h fährt, dann wird er nicht gleich seitlich abgleitem, wegen der Reibungskraft, die noch zur Tangentialkraft des Gewichtes dazukommt. Also, die Gleichung in diesem Fall ist:
Gewicht tangential + Haftreibungskoeffizient*(Gewicht norm, + Zentr.-Kraft norm.) = Zentr.-Kraft tangential
Du musst nur noch die Ausdrücke einsetzen, und nach vmax umformen.
Alles klar?
Schöne Grüße, 
Ladis
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 22:03 So 26.09.2004 | | Autor: | Fruti_Fru |
WTF???ßßßß
1on1 azze?
me ownage
u nap
me > u
rofmao
|
|
|
| |
|
Eine kleine Anmerkung von mir:
Allgemein gilt, dass bei einem Reibungskoeffizienten [mm] \mu [/mm] die Abrutschgrenze genau dann erreicht ist, wenn zwischen der Kraft- und der Normalenrichtung der Unterlage der Winkel [mm] \alpha [/mm] mit [mm] \tan\alpha=\mu [/mm] erreicht ist. Hier: [mm] \alpha=35,0°.
[/mm]
Bei der schiefen Bahn heißt das: das Auto rutscht ab, sobald die Resultierende aus Gewichts- und Zentripetalkraft von 32,2° bis auf 32,2°+35,0°=67,2° angestiegen ist.
Dann ist [mm]\frac{F_Z}{F_G}=\tan67°=2,3789[/mm].
Also ist [mm]\frac{v^2}{r}=2,3789\cdot9,81\frac{m}{s^2}[/mm], woraus sich [mm]v=21,6\frac{m}{s}[/mm] ergibt.
|
|
|
|
